Hidrojen bağının kaynama noktasına etkisi

Moleküller arası çekim kuvvetleri bir maddenin fiziksel özellikleri üzerinde etkilidir. Katı bir maddeyi sıvı hâle getirmek veya bir sıvıyı buharlaştırmak için moleküller arası (zayıf etkileşim) çekim kuvvetlerini yenmeye yetecek kadar enerji gerekir. Bu çekim kuvvetlerini yenmek onları bir arada tutan kuvvetten daha büyük bir enerji vermekle mümkün olur. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar büyük olursa kullanılması gereken enerji de o kadar fazla olur

Periyodik sistemin 5A grubunda bulunan atomların hidrojenle oluşturduğu NH3, PH3, AsH3 ve SbH3 bileşiklerinin kaynama noktaları incelendiğinde NH3 bileşiğinin kaynama noktasının yüksek olduğu görülür. Periyodik sistemin 6A grubunda bulunan oksijen ve kükürt atomlarının hidrojenli bileşikleri olan H₂O ve H₂S bileşikleri polar olmaları, molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimleri ve London kuvvetleri içermeleri bakımından birbirlerine benzer. Ancak H₂O bileşiği 100 ^oC’ta kaynarken H₂S bileşiği yaklaşık -60 ^oC’ta kaynar. Kaynama noktaları arasındaki bu büyük fark su molekülleri arasında oluşan hidrojen bağından kaynaklanır. Benzer şekilde 7A grubu elementlerinden HF bileşiğinin kaynama noktası da grubundaki elementlerin hidrojenli bileşiklerinden daha yüksektir. H₂O, NH₃ ve HF bileşiklerinin kaynama noktasının yüksek olmasının nedeni molekülleri arasındaki hidrojen bağıdır.

Periyodik sistemin 5A, 6A ve 7A grubu atomlarının hidrojenli bileşiklerinin aynı ortamda kaynama noktaları yukarıdaki grafikte verilmiştir. Moleküller arası etkileşimler içinde dipol-dipol ve London kuvvetlerine göre daha güçlü olan bağ hidrojen bağıdır. Sonuç olarak;

• Hidrojen atomu ile elektronegatifliği oldukça yüksek olan N, O ve F atomları arasında oluşan dipol-dipol etkileşimine hidrojen bağı denir.
• Hidrojen bağları van der Waals kuvvetlerinden daha güçlü etkileşimlerdir.
• Hidrojen bağı içeren bileşiklerin kaynama noktaları, van der Waals etkileşimleri içeren maddelerden daha büyüktür.
• Molekülleri hidrojen bağı yapabilen bileşikler birbiri içinde iyi çözünür.
• Moleküller arasında oluşan hidrojen bağı sayısı arttıkça maddenin kaynama noktası artar.